辐射供冷作为一种高效、舒适且环保的 供冷 方式,正逐渐受到人们的关注和青睐。 然而, 辐射末端 结露问题作为一个潜在风险,其有效防范与控制对于保证系统的稳定运行和用户的舒适体验至关重要。 为此,本文将围绕辐射供冷的优势,以及它在设计和使用过程中的防结露要点展开具体分析 ——
科学研究表明,当人体达到热舒适状态,对流换热约占总散热量的25% ~ 30%,辐射散热量占45%~50%,呼吸和无感蒸发散热量占25% ~ 30%。由于辐射供冷末端的辐射传热提高了人体辐射换热的比例,因此可显著增强人体舒适度。
此外,与传统空调相比,辐射供冷末端承担主要显热负荷,减少了人体通过对流换热的散热量,减少了吹风感,同时房间的垂直温差或温度梯度更小,因此可以提高人体的热舒适性。
由于传统空调主要采用空气作为热量传输介质,而空气的比热容较低,导致能耗较高。相比之下,辐射供冷采用非空气介质进行热量传输,显著降低了输配传热介质的能耗,节能可达到28% ~ 40%。
此外,辐射供冷主要以辐射换热为主,相比于全空气等系统,可大大减少室内风机的能耗,且水的载热量远高于空气,在一定程度上可以减少运输带来的能量损耗。
辐射供冷系统中主要的运行部件大多位于室外,虽然室内还有空气处理装置,但室内辐射末端无风感所以噪音较低,提供了更为安静的环境。同时,该技术使用水作载冷剂,对环境无污染。
结露问题对于辐射供冷末端是一个挑战。当冷辐射体的表面温度低于周围空气的露点温度时,空气中的水蒸气就会凝结在冷辐射体表面。久而久之,不仅会滋生细菌,产生霉菌,还会影响室内人员的健康,严重时可能会有液滴滴落影响人们的生活、破坏昂贵的装修。
为有效防范结露问题,在设计环节常见的控制方式或重点研发方向有:
①从室内空气着手,通过改变室内或者辐射体表面空气的露点防止结露。
例如将贴附射流与辐射体结合防止结露,将辐射体与独立送风结合可以给室内提供足够的供冷量和新风量,防止辐射体表面结露的同时也可以改善室内的空气品质,但是,独立送风增加整个系统的复杂性,提高了设计及施工难度,同时也增加了系统的能耗。
②从辐射体的供水着手,通过调节供水的温度、流量、间断性供水,防止辐射板结露。
供水温度的调节相比于流量调节防结露更有优势,升高供水温度会降低辐射体的供冷量,通过开发更加精确且调节灵敏的控制策略或许是提高辐射体供冷量和降低结露风险的途径。
③通过防止凝露滴落着手,该方法允许辐射体表面结露,主要是将凝露及时收集起来。
允许辐射体表面结露,可以提高辐射体的供冷量,但是湿润的辐射体表面会面临细菌滋生、发霉、产生污垢等问题,使用超疏水表面或许是解决这个问题的方法。
另外,用户在实际使用过程中,还应当遵循以下要点来预防结露:
1)设计温度不要太低。一般而言,夏天系统设置温度不宜低于23摄氏度,辐射供冷讲究的是润物细无声,温和地带走热量,如果温度设定过低,将无法有效防止冷凝水的产生。
2)不宜频繁开窗通风。开窗时,房间有外界水蒸气侵入,就会导致室内空气水分含量增加,在温度较低的辐射体表面液化形成结露。正常情况下,经由专业设计的辐射制冷系统都会配备相应的新风设备,不用户需要开窗通风即可享受清新、洁净的室内空气,开窗反而会增加能耗损失。
总而言之,在设计过程中,我们应充分利用各种技术手段和创新思路,最大程度地减少结露现象的发生。同时,用户在实际使用过程中也需遵循一定的操作规范,确保系统的稳定运行和舒适体验。相信随着科技的不断进步和人们对舒适生活环境需求的不断提高,辐射供冷系统在未来将得到更广泛的应用。
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